【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及疏水表面材料，特別涉及一種基于兩親性中空二氧化硅janus納米粒子構(gòu)筑超疏水表面的方法。
技術(shù)介紹
1、超疏水材料因其獨(dú)特的表面特性，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。這種材料能夠顯著降低表面與液體的接觸面積，從而減少細(xì)菌附著和生物污染的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而在醫(yī)療設(shè)備和生物應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。目前，超疏水表面主要的制備方法包括蝕刻法、沉積法、陽極氧化法、模板法等，但由于上述方法存在苛刻的反應(yīng)條件、制備成本過高、流程復(fù)雜等問?題，在牙釉質(zhì)表面構(gòu)造超疏水圖層受到了限制。因此，尋找一種快速、高效、安全的超疏水牙釉質(zhì)涂層的構(gòu)筑方法是目前研究的熱點(diǎn)。
2、janus粒子具有結(jié)構(gòu)不對(duì)稱性、多功能性、可定制性、生物相容性與安全性等突出特點(diǎn)。此外，隨著學(xué)者發(fā)現(xiàn)了唾液獲得性膜(sap)中的關(guān)鍵黏附多肽序列，將多肽粘附序列作為兩性粒子的粘附端，在另一端鏈接疏水長碳鏈，構(gòu)筑一個(gè)高效快速的兩親性超疏水涂層具有重要意義。
3、目前，?jiansu?li等人（xiao?yang,?fuhui?huang,?xinyuan?xu,?yanpeng?liu,chunmei?ding,?kefeng?wang,?anran?guo,?wei?li,?and?jianshu?li.bioinspired?fromsalivary?acquired?pellicle:?a?multifunctional?coating?for?biominerals.chemistry?of?materials.2017,6,09)將粘附在表面的多肽序
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本專利技術(shù)的目的在于提供一種基于兩親性中空二氧化硅janus納米粒子構(gòu)筑超疏水表面的方法，以解決上述問題。
2、本專利技術(shù)的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種基于兩親性中空二氧化硅janus納米粒子構(gòu)筑超疏水表面的方法，包括如下制備步驟：
3、步驟一、通過水解-縮合反應(yīng)制備出單分散性的球形二氧化硅粒子；
4、步驟二、將納米二氧化硅加入到去離子水中，超聲后加入固體石蠟和表面活性劑，升溫至70-90℃高速乳化2min，獲得pickering乳液，冷卻后洗滌，得到半面被石蠟覆蓋的二氧化硅納米粒子；
5、步驟三、將步驟二中制備的二氧化硅納米粒子分散在乙醇水溶液中，攪拌均勻后加入γ―氨丙基三乙氧基硅烷，接著調(diào)整ph，接著在常溫下攪拌12小時(shí)得到γ―氨丙基三乙氧基硅烷改性的二氧化硅納米顆粒；
6、步驟四、將步驟三得到的納米二氧化硅用酸性橙ⅱ定量氨基的數(shù)量后，將dddeekc-peg100-2000-cooh-和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽混合30分鐘后，加入到超聲分散開的γ―氨丙基三乙氧基硅烷改性的納米二氧化硅溶液中，隨后加入羥基琥珀酰亞胺，以上反應(yīng)均在4%乙醇/水溶液中進(jìn)行，接著將溶液在4℃攪拌20小時(shí)，接著離心后凍干，得到多肽修飾的納米二氧化硅；
7、步驟五、將步驟四得到的納米二氧化硅加入到乙二醇水溶液中，加入1h,1h,2h,2h-全氟辛基三乙氧基硅烷，攪拌20小時(shí)，得到被1h,1h,2h,2h-全氟辛基三乙氧基硅烷修飾的納米二氧化硅顆粒；
8、步驟六、將步驟五得到的納米二氧化硅以6-10mg/ml溶于超純水中，用細(xì)胞破碎儀分散均勻，取200ml加入到放有釉質(zhì)片的孔板中，靜置10分鐘，用超純水沖洗釉質(zhì)片三次，晾干，得到超疏水釉質(zhì)表面。
9、進(jìn)一步的，在步驟一，中納米二氧化硅的粒徑為20-500nm。
10、進(jìn)一步的，在步驟二中，水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%-90%，納米二氧化硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1??-2??，石蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%-20%，表面活性劑為5nmol~10nmol。
11、進(jìn)一步的，在步驟二中，乳化速度為5000-18000轉(zhuǎn)/分鐘。
12、進(jìn)一步的，在步驟二中，乳化溫度為70-90℃。
13、進(jìn)一步的，在步驟三中，乙醇水溶液為無水乙醇與水的混合溶液，體積比為90-50ml：10-50ml，γ―氨丙基三乙氧基硅烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%-20%?，ph調(diào)至3-4。
14、進(jìn)一步的，在步驟四中，nh4+與cooh-的摩爾比為3-5:1，1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽與cooh-的摩爾比為6-10：1，乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽與n-羥基琥珀酰亞胺的摩爾比為1：1，聚乙二醇分子量分布的范圍為peg100-2000。
15、進(jìn)一步的，在步驟五中，乙二醇水溶液中乙二醇與水的體積比為3-7：7-3，1h,1h,2h,2h-全氟辛基三乙氧基硅烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%-20%。
16、本專利技術(shù)的有益效果為：
17、利用獲得性膜的粘附多肽序列作為粘接端，1h,1h,2h,2h-全氟辛基三乙氧基硅烷作為疏水端，構(gòu)筑兩親性janus粒子，成功實(shí)現(xiàn)構(gòu)筑快速高效表面超疏水涂層，賦予表面抗菌、抗蛋白粘附的效果；
18、利用獲得性膜的粘附多肽序列作為粘接端，1h,1h,2h,2h-全氟辛基三乙氧基硅烷作為疏水端，構(gòu)筑兩親性janus粒子，其形貌規(guī)整，結(jié)構(gòu)可控；
19、利用sio2janus粒子的兩親性使其在表面定向排列，親水半球朝向表面的，而疏水半球則朝向空氣一側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)表面的超疏水。同時(shí)，多肽序列上其特定的氨基酸序列與表面的羥磷灰石發(fā)生特異性吸附，使sio2janus粒子固定在表面，從而使這一涂層高效快速形成；
20、采用本專利技術(shù)制備的超疏涂層與水的接觸角高達(dá)160°，水滴到涂層表面?30min后的接觸角依然大于150°，當(dāng)涂層與人工唾液共培養(yǎng)3天后，表面依然具有超疏水的效果。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于兩親性中空二氧化硅Janus納米粒子構(gòu)筑超疏水表面的方法，其特征在于，包括如下制備步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于兩親性中空二氧化硅Janus納米粒子構(gòu)筑超疏水表面的方法，其特征在于，在步驟一，中納米二氧化硅的粒徑為20-500nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于兩親性中空二氧化硅Janus納米粒子構(gòu)筑超疏水表面的方法，其特征在于，在步驟二中，水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%-90%，納米二氧化硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1??-2??，石蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%-20%，表面活性劑為5nmol~10nmol。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于兩親性中空二氧化硅Janus納米粒子構(gòu)筑超疏水表面的方法，其特征在于，在步驟二中，乳化速度為5000-18000轉(zhuǎn)/分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于兩親性中空二氧化硅Janus納米粒子構(gòu)筑超疏水表面的方法，其特征在于，在步驟二中，乳化溫度為70-90℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于兩親性中空二氧化硅Janus納米粒子構(gòu)筑超疏水表面的方法，其特征在于，在步驟三中，乙醇水溶液為無水
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于兩親性中空二氧化硅Janus納米粒子構(gòu)筑超疏水表面的方法，其特征在于，在步驟四中，NH4+與COOH-的摩爾比為3-5:1，1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽與COOH-的摩爾比為6-10：1，乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽與N-羥基琥珀酰亞胺的摩爾比為1：1，聚乙二醇分子量分布的范圍為PEG100-2000。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于兩親性中空二氧化硅Janus納米粒子構(gòu)筑超疏水表面的方法，其特征在于，在步驟五中，乙二醇水溶液中乙二醇與水的體積比為3-7：7-3，1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%-20%。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于兩親性中空二氧化硅janus納米粒子構(gòu)筑超疏水表面的方法，其特征在于，包括如下制備步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于兩親性中空二氧化硅janus納米粒子構(gòu)筑超疏水表面的方法，其特征在于，在步驟一，中納米二氧化硅的粒徑為20-500nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于兩親性中空二氧化硅janus納米粒子構(gòu)筑超疏水表面的方法，其特征在于，在步驟二中，水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%-90%，納米二氧化硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1??-2??，石蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%-20%，表面活性劑為5nmol~10nmol。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于兩親性中空二氧化硅janus納米粒子構(gòu)筑超疏水表面的方法，其特征在于，在步驟二中，乳化速度為5000-18000轉(zhuǎn)/分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于兩親性中空二氧化硅janus納米粒子構(gòu)筑超疏水表面的方法，其特征在于，在步驟二中，乳化溫度為70-90℃。
6.根據(jù)權(quán)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：麻健豐，陳陳輝，朱莉，高鵬，吳一豪，林繼興，童先，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：溫州醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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